[發(fā)明專利]一種線激光裝置自身姿態(tài)位置自動(dòng)檢測測量方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610109428.9
• 申請日: 2016-02-26
• 公開（公告）號: CN105783942B
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳長軍;王剛;隋莉斌
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢珞珈新空科技有限公司
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00
• 代理公司: 北京匯澤知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11228
• 代理人: 程殿軍;張瑾

本發(fā)明適用于激光測量技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種線激光裝置自身姿態(tài)位置自動(dòng)檢測測量方法，包括：在線激光裝置的掃描區(qū)域內(nèi)放置等腰梯形標(biāo)定樁，線激光裝置標(biāo)定時(shí)線激光裝置掃描標(biāo)定樁，記錄線激光裝置獲得的標(biāo)定樁掃描數(shù)據(jù)作為標(biāo)準(zhǔn)值；線激光裝置在實(shí)際使用過程中實(shí)時(shí)掃描記錄標(biāo)定樁的數(shù)據(jù)，與標(biāo)定過程中掃描記錄的標(biāo)定樁數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，監(jiān)控所述線激光裝置自身姿態(tài)位置。通過在線激光裝置的掃描區(qū)域內(nèi)放置標(biāo)定樁，記錄線激光裝置標(biāo)定過程中的掃描測量的標(biāo)定樁數(shù)據(jù)作為參考數(shù)據(jù)，在實(shí)際使用過程中實(shí)時(shí)掃描監(jiān)測實(shí)現(xiàn)對激光裝置自身姿態(tài)位置的實(shí)時(shí)監(jiān)控，與參考數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，實(shí)現(xiàn)對線激光裝置自身姿態(tài)位置的實(shí)時(shí)監(jiān)控和自動(dòng)檢測測量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于激光測量技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種線激光裝置自身姿態(tài)位置自動(dòng)檢測測量方法。

背景技術(shù)

目前鐵路建設(shè)迅猛增長、鐵路技術(shù)裝備更新?lián)Q代、鐵路管理體制改革創(chuàng)新等與鐵路交通安全有關(guān)的矛盾日益突出,直接影響和諧鐵路的建設(shè)和保證國民經(jīng)濟(jì)正常穩(wěn)定發(fā)展，其安全保障問題迫在眉睫。在鐵路建設(shè)及運(yùn)營階段，侵入限界的異物對既有線路的安全行車構(gòu)成極大威脅。

我國鐵路分布較廣，各區(qū)域地理環(huán)境和氣候條件相差較大，為了能夠滿足全天候的實(shí)時(shí)監(jiān)控要求采用體積小、重量輕、分辨率高、抗干擾能力強(qiáng)的激光掃描儀對目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行監(jiān)測。但是在激光裝置現(xiàn)場標(biāo)定完畢后，實(shí)際環(huán)境中日積月累的震動(dòng)以及其他不可避免的因素對激光裝置姿態(tài)和位置的影響，而激光裝置姿態(tài)位置變化會(huì)直接影響到激光測量數(shù)據(jù)的精度，會(huì)導(dǎo)致對激光數(shù)據(jù)的分析出現(xiàn)錯(cuò)誤，嚴(yán)重影響到系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種線激光裝置自身姿態(tài)位置自動(dòng)檢測測量方法，至少可克服現(xiàn)有技術(shù)的部分缺陷。

本發(fā)明實(shí)施例涉及的一種線激光裝置自身姿態(tài)位置自動(dòng)檢測測量方法，包括：步驟1，在所述線激光裝置的掃描區(qū)域內(nèi)放置等腰梯形標(biāo)定樁，所述線激光裝置標(biāo)定時(shí)線激光裝置掃描所述標(biāo)定樁，記錄所述標(biāo)定樁的數(shù)據(jù)作為標(biāo)準(zhǔn)值；

步驟2，在實(shí)際的使用過程中所述線激光裝置實(shí)時(shí)掃描記錄所述標(biāo)定樁的數(shù)據(jù)，與標(biāo)定過程中記錄的所述標(biāo)定樁的標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，監(jiān)控所述線激光裝置自身姿態(tài)位置。

作為實(shí)施例涉及的一種線激光裝置自身姿態(tài)位置自動(dòng)檢測測量方法，所述步驟1和所述步驟2中測量和比較的所述標(biāo)定樁的數(shù)據(jù)包括所述標(biāo)定樁的寬度；

通過測量所述標(biāo)定樁的寬度的差值得到線激光裝置垂直方向的角度變化θ為：

其中，d為所述線激光裝置標(biāo)定時(shí)掃描的所述標(biāo)定樁的寬度，D為實(shí)時(shí)監(jiān)測過程中掃描的所述標(biāo)定樁的寬度，R為所述標(biāo)定樁與線激光裝置的距離。

根據(jù)所述線激光裝置垂直方向的角度變化θ的正負(fù)以及大小判斷所述線激光裝置自身姿態(tài)位置發(fā)生變化的方向：

θ＞0時(shí)表示所述線激光裝置向下傾斜，θ＜0時(shí)表示所述線激光裝置向上傾斜，θ＝0時(shí)表示所述線激光裝置俯仰姿態(tài)未發(fā)生改變。

所述步驟1和所述步驟2中測量和比較的所述標(biāo)定樁的數(shù)據(jù)包括：標(biāo)定樁的起始點(diǎn)位置和相對距離；

根據(jù)所述起始點(diǎn)位置判斷所述線激光裝置繞其垂直于地面的軸向方向上的轉(zhuǎn)動(dòng)角度變化ρ為：

ρ＝α-β；

α為實(shí)時(shí)監(jiān)測過程中所述標(biāo)定樁起始極坐標(biāo)的極角值，β為標(biāo)定過程中測量的所述標(biāo)定樁起始極坐標(biāo)的極角值；

根據(jù)所述線激光裝置與所述標(biāo)定樁的相對距離判斷所述線激光裝置相對所述標(biāo)定樁方向上產(chǎn)生的位移的變化s。

根據(jù)所述線激光裝置繞其垂直于地面的軸向方向上的轉(zhuǎn)動(dòng)角度變化ρ的正負(fù)以及大小判斷所述線激光裝置自身姿態(tài)位置發(fā)生變化的方向：